[发明专利]用L-焦谷氨酸和无水乙胺合成L-茶氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于氨基酸合成技术领域，具体是涉及一种温和条件下用L-焦谷氨酸和无水乙胺合成L-茶氨酸的方法。

背景技术

茶氨酸（L-theanine)是茶叶特征性非蛋白氨基酸，具有减肥降血压，抗肿瘤，保护神经，缓解疲劳，改善睡眠，提高免疫力等生理功效，是公认为安全的物质，也是天然药物、天然保健品、功能行饮料等领域最具开发潜力的物质。其结构式为：

茶氨酸占茶叶干重中的1%-2%，从茶叶中提取成本很高。目前，茶氨酸的制备方法主要是通过细胞组培、发酵、化学合成获得。利用生物方法合成的茶氨酸对设备的要求很高，条件控制严格，成本较大。而人工合成的方法简便、经济、纯度高、高效、可控等特点。目前合成方法主要有以下几种方法。

L-谷胺酸乙胺合成法：在1942年，以色列人Lichtentein首次在实验室中用乙胺和吡咯烷酮酸在水溶液37℃中反应20天得到茶氨酸（J.Am.Chem.Soc.，1942,64,1021-1022）。1951年，日本的桥爪斌改用L-焦谷氨酸与纯乙胺混合在28℃到32℃反应14到28天，使得茶氨酸产率搞达43.2%（日本农业化学会社，1951，25-26）。1966年Y.Yamda等曾将L焦谷氨酸先形成铜盐,再与纯乙胺反应的方法合成茶氨，但是反应时间长达7天（Bull.Chem.Soc.Japan,1966,39,1999-2000）。李炎等（授权公告号为CN1169782C）将焦谷氨酸和无水乙胺放置惰性气体中在60到100℃，压力为6.0-12MPa反应。大大缩短了反应时间。郑国斌（授权公告号为CN1315787C）在此基础上改进，把压强降低到2.0到4.5MPa，只要72-96h就可以一次合成收率20%以上，纯度98%的茶氨酸。陈新等（授权公告号为CN1280261C）改用抗氧化剂在干燥的乙胺气体的环境下，将L-焦谷氨酸和无水乙胺反应在压强为0.4-5.9MPa压力，温度为30-39℃下，收率高达58%，大大高于无抗氧化剂和在惰性气体下的收率。该方法的优点是反应步骤短，反应条件要求不高,温和易于控制操作，便于扩大规模制备。不足之处是此方法的反应时间比较长，要设备对压强方面的要求比较大。

发明内容

本发明提供了一种用L-焦谷氨酸和无水乙胺合成L-茶氨酸的方法，该方法采用复合氧化剂助剂，使得反应条件温和，大大降低了反应压力，降低对设备的要求。

一种用L-焦谷氨酸和无水乙胺合成L-茶氨酸的方法，包括：在密闭反应容器中，L-焦谷氨酸和无水乙胺在助剂A和助剂B作用下进行反应生成L-茶氨酸粗品，后处理得到L-茶氨酸产品；所述的助剂A由2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）和维生素C（VC）组成；所述的助剂B为乙醇；所述的反应压力为1.5-2.5个大气压；所述的反应温度为30-55℃。反应过程如下式所示：

所述的L-焦谷氨酸和无水乙胺的摩尔比为1:2-4。所述的反应时间为48-72小时。所述的反应压力优选为1.5-2个大气压。

所述的助剂A中，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）和维生素C（VC）均为抗氧化剂，实验表明，作为优选，所述的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和维生素C的重量比为0.1-10:1，作为进一步优选，所述的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和维生素C的重量比为0.5-5:1，再进一步优选，所述的重量比为2-3:1。

所述的助剂A的加入量为L-焦谷氨酸总重量的0.1-0.3%。

所述的助剂B可选用常规的对L-茶氨酸溶解度较差的乙醇，助剂B的加入，使得反应生成的L-茶氨酸及时从体系中析出，促进反应向正方向快速进行。

为避免密闭反应器内残留的气体与L-焦谷氨酸发生副反应，作为优选，在L-焦谷氨酸、无水乙胺、助剂A和助剂B加入前，可利用无水乙胺将密闭反应器内的气体排尽。

反应完成后，利用乙胺与醇类溶剂的沸点差别，首先蒸出溶剂回收乙胺，烘干其中的醇类残留溶剂即得到L-茶氨酸的粗产品。然后利用乙醇重结晶去除其中未反应的少量L-焦谷氨酸，可得到L-茶氨酸纯品。蒸出的母液可回收套用制备L-茶氨酸。所述重结晶可采用乙醇作为重结晶溶剂。所述的L-茶氨酸的粗产品与乙醇的体积比为1:4-8。蒸出的母液经过检查后，可直接投加L-焦谷氨酸进行乙胺套用。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

（1）本发明采用复合氧化剂助剂A和新型助剂B后，使得反应条件温和，大大降低了反应压力，降低对设备的要求；同时大大缩短了反应时间，降低了副反应的发生。